Як заварити ідеальну чашку кави за допомогою хімії та фізики

Кава унікальна серед кулінарних напоїв тим, що пивовара відіграє значну роль у її якості в місці споживання. На відміну від тих, хто п'є, купують пиво та вино як готову продукцію; їхньою єдиною споживчо-контрольованою зміною є температура, при якій ви їх пили.

Чому кава, що виробляється баристами в кафе, завжди відрізняється від тих самих бобів, що вариться в домашніх умовах?

Можливо, це пов'язано з їхніми роками навчання, але, швидше за все, це їхня здатність використовувати принципи хімії та фізики. Я є хіміком по матеріалах дня, і багато фізичних міркувань, які я застосовую до інших твердих тіл, застосовуються тут. Змінні температури, хімії води, розподілу частинок за розмірами, відношення води до кави, час і, можливо, найважливіше, якість зеленої кави відіграють вирішальну роль у виробництві смачної чашки. Таким чином ми контролюємо ці змінні, що дозволяє відтворювати цю чашку.

Як сильна Кубок Джо?

Окрім психологічного та екологічного внеску до того, чому чашка кави, приготованого для баристи, настільки гарна на смак у кафе, ми повинні розглянути сам метод варіння.

Ми, люди, схоже, любимо напої, які містять компоненти кави (органічні кислоти, продукти Майяра, складні ефіри та гетероцикли), від 1,2 до 1,5% (як у фільтровій каві), а також напої, що містять від 8 до 10% по масі (як в еспресо). Концентрації за межами цих діапазонів є складними для виконання. Існує обмежене число технологій, які досягають концентрацій від 8 до 10 відсотків, а найбільш відома машина еспресо.

Існує багато способів досягти напою, що містить 1,2-1,5% кави. Наливний, турецький, арабський, аеропрес, французький прес, сифон або серійна заварка (тобто звичайний крапельний апарат) - кожен виробляє каву, яка має гарний смак навколо цих концентрацій. Ці способи заварювання також можуть похвалитися перевагою перед аналогом еспресо: вони дешеві. Кавоварка для еспресо може виробляти напій цієї концентрації: американо, який є лише еспресо, розведеним водою до концентрації фільтрувального кави.

Дивіться також: Вчені з кави знаходять оптимальне число чашок для здорового серця

Всі ці методи призводять до приблизно такої ж кількості кави в чашці. Так чому ж вони можуть по-різному смакувати?

Коли кава зустрічається з водою

Існують дві сім'ї варячого пристрою в межах методів низької концентрації - ті, які повністю занурюють каву у воду для заварювання, і ті, що пропускають воду через кавове ліжко.

З фізичної точки зору, основна відмінність полягає в тому, що температура твердих частинок кави є більшою в системі повного занурення. Найбільш повільною частиною екстракції кави не є швидкість, з якою сполуки розчиняються з поверхні частинок. Швидше за все, швидкість, з якою аромат кави проходить через тверді частинки до інтерфейсу вода-кава, і ця швидкість збільшується з температурою.

Більш висока температура твердих частинок означає, що більше видобутих смачних сполук, що потрапили в кавові частинки. Але більш високі температури також дозволяють більше небажаних сполук розчинятися у воді. Асоціація Кава Спеціальності представляє колесо смаку, щоб допомогти нам говорити про ці смаки - від зеленого / рослинного або паперового / musty до коричневого цукру або сухофруктів.

Більш складні системи зливу та інші проточні системи. На відміну від методів повного занурення, коли час контролюється, час протікання заварювання залежить від розміру шліфування, оскільки підстави контролюють швидкість потоку.

Співвідношення вода до кави теж має значення і в час варіння. Простіше подрібнення для збільшення екстракції незмінно змінює час заварювання, оскільки вода просочується повільніше через більш тонкі підстави. Можна збільшити відношення води до кави за допомогою меншої кількості кави, але, оскільки маса кави зменшується, час варіння також зменшується. Оптимізація пивоваріння фільтрувального кави є, таким чином, багатовимірним і більш складним, ніж повні методи занурення.

Інші змінні для спроби керування

Навіть якщо ви можете оптимізувати свій пристрій та пристрій для варіння, щоб точно імітувати ваш улюблений бариста, все ще існує майже певна ймовірність того, що ваш домашній напій відрізнятиметься від інших. Існують три тонкощі, які мають величезний вплив на якість кави: хімія води, розподіл частинок за розмірами, що виробляються за допомогою м'ясорубки та свіжості кави.

По-перше, хімія води: враховуючи, що кава є кислим напоєм, кислотність води варіння може мати великий ефект. Пивоварна вода, що містить низькі рівні іонів кальцію і бікарбонату (HCO₃⁻) - м'яку воду - призведе до отримання висококислої чашки, яка іноді називається кислою. Пивоварна вода, що містить високий вміст HCO typically - як правило, тверда вода - буде виробляти крейдяну чашку, оскільки бікарбонат нейтралізував більшу частину ароматичних кислот у каві.

В ідеалі ми хочемо заварити каву з водою, що містить хімію десь посередині. Але є хороші шанси, що ви не знаєте концентрацію бікарбонату у вашій власній водопровідній воді, і невелика зміна робить велику різницю. Щоб спробувати вплив, спробуйте пивоваріння кави з Evian - однією з найвищих концентрацій бікарбонату в пляшках води на 360 мг / л.

Розподіл частинок за розміром, який ви виробляєте, має важливе значення.

Кожен ентузіаст кави справедливо скаже вам, що лопатеві шліфувальні машини є неприйнятними, оскільки вони виробляють, здавалося б, випадкове розподіл розміру частинок; можуть існувати як порошок, так і по суті цілі кавові боби. Альтернатива, заточувальна машина, має два шматки металу з зубцями, які розрізають каву на більш дрібні шматочки. Вони дозволяють грунтові частинки через отвір тільки після того, як вони досить малі.

Існує суперечка про те, як оптимізувати налаштування шліфування при використанні шліфувальної шліфувальної машини. Одна школа думки підтримує подрібнення кави настільки тонкою, наскільки це можливо, щоб максимізувати площу поверхні, що дозволяє витягувати найсмачніші смаки у більш високих концентраціях. Конкуруюча школа виступає за якнайширше подрібнення, щоб мінімізувати виробництво дрібних частинок, які надають негативні смаки. Можливо, найбільш корисною порадою є визначити, що вам найбільше подобається на основі ваших смакових уподобань.

Нарешті, свіжість самої кави має вирішальне значення. Смажена кава містить значну кількість CO₂ та інших летких речовин, що потрапили в тверду матрицю кави: згодом ці газоподібні органічні молекули вийдуть з боба. Менше летких речовин означає менш ароматну чашку кави. Більшість кафе не подаватимуть кави більше чотирьох тижнів після дати смаження, підкреслюючи важливість використання свіжої квасолі.

Див. Також: Плани на патенти IBM на доставку кави через Drone, після читання вашого розуму

Можна пом'якшити швидкість згортання шляхом охолодження кави (як описано рівнянням Арреніуса). Хоча ви не повинні охолоджувати каву у відкритому судні (якщо не хочете, щоб варять рибу пальцями), зберігання кави в герметичному контейнері в морозильній камері значно подовжить свіжість.

Отже, не погано, що ваша обережна чашка кави в домашніх умовах ніколи не складеться до того, що ви купуєте в кафе. Існує багато змінних - наукових і ін. Заспокойтеся, що більшість цих змінних не оптимізовані якимось математичним алгоритмом, а скоріше, чиїмсь мовою. Найважливішим є те, що ваша кава смачна для вас … варити після заварювання.

Ця стаття спочатку була опублікована на бесіді Крістофера Хендона. Читайте оригінальну статтю тут.